DE102012020953A1 - Method for determining the position in which an ISO container is to be placed on a carrier vehicle, and a 3D laser scan measuring system therefor - Google Patents

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Position, in der ein ISO-Container mittels eines Krans auf ein Trägerfahrzeug aufzusetzen ist, anhand einer die Oberseite des Trägerfahrzeugs repräsentierenden Wolke von Messpunkten, die durch Abtasten des Trägerfahrzeugs von oben mit einem 3D-Laserscanner (10) gewonnen werden. Gemäß der Erfindung wird die Messpunktwolke mit mindestens einem virtuellen Prüfkörper abgetastet, der zumindest teilweise eine Form hat, die an die Form des über die Oberseite des Trägerfahrzeugs vorstehenden Teils von Twistlocks am Trägerfahrzeug angenähert ist. Es werden alle Orte ermittelt, an denen die an einen Twistlock angenäherte Form des virtuellen Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad mit der örtlichen Form der Messpunktwolke übereinstimmt. Die so ermittelten Orte werden als Kandidaten-Orte für Twistlocks festgelegt. Kandidaten-Orte, welche vorgegebene Distanzen voneinander haben, werden als tatsächliche Twistlock-Orte festgelegt. Aus den so festgelegten Twistlock-Orten weren Container-Zielpositionsdaten (40; 42) für den auf das Trägerfahrzeug aufzusetzenden Container berechnet.The invention relates to a method for computer-aided determination of the position in which an ISO container is to be placed on a carrier vehicle by means of a crane, on the basis of a cloud of measuring points representing the top of the carrier vehicle, which can be scanned by scanning the carrier vehicle from above with a 3D laser scanner ( 10) can be obtained. According to the invention, the measuring point cloud is scanned with at least one virtual test body, which at least partially has a shape that approximates the shape of the part of the twistlocks on the carrier vehicle that projects above the top of the carrier vehicle. All locations are determined at which the shape of the virtual test specimen approximated to a twistlock corresponds at least to a predetermined degree with the local shape of the measuring point cloud. The locations determined in this way are defined as candidate locations for twistlocks. Candidate locations that have predetermined distances from each other are set as actual twistlock locations. Container target position data (40; 42) for the container to be placed on the carrier vehicle are calculated from the twistlock locations thus determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Position, in der ein ISO-Container mittels eines Krans auf ein Trägerfahrzeug aufzusetzen ist, anhand einer die Oberseite des Trägerfahrzeugs repräsentierenden Wolke von Messpunkten, die durch Abtasten des Trägerfahrzeugs von oben mit einem 3D-Laserscanner gewonnen werden, sowie eine 3D-Laserscan-Messanlage gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method for the computer-aided determination of the position in which an ISO container is to be set up by means of a crane on a carrier vehicle, based on a top of the host vehicle representing cloud of measuring points obtained by scanning the carrier vehicle from above with a 3D laser scanner and a 3D laser scanning measuring system according to the preambles of the independent claims.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2007 055 316 A1 bekannt und ermöglicht es, Container mehr oder weniger zielgenau auf ein Trägerfahrzeug aufzusetzen, ohne spezielle Merkmale des Trägerfahrzeugs kennen zu müssen. Die minimal erzielbare Positioniergenauigkeit ist durch die für den Laserscanner angegebene Entfernungsauflösung von 2 cm begrenzt. Dementsprechend müssen die Container mittels Trichter, Fänger oder Mulden am Trägerfahrzeug in ihre Endposition geführt werden.Such a method is known from DE 10 2007 055 316 A1 known and makes it possible to set up containers more or less accurately on a carrier vehicle without having to know special features of the host vehicle. The minimum achievable positioning accuracy is limited by the distance resolution of 2 cm specified for the laser scanner. Accordingly, the containers must be guided by funnel, catcher or troughs on the carrier vehicle in its final position.

In einem Container-Terminal lädt eine Containerbrücke, insbesondere ein so genannter STS(Ship-To-Shore)-Kran, Container vom Schiff an Land, entweder direkt auf LKW oder Eisenbahnen, oder sie übergibt die Container an Transportfahrzeuge, insbesondere fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV; Automated Guided Vehicle), die meist als Portalhubwagen ausgebildet sind.In a container terminal, a container bridge, in particular a so-called STS (ship-to-shore) crane, loads containers from the ship ashore, either directly onto trucks or railways, or transfers the containers to transport vehicles, in particular driverless transport vehicles (AGV Automated Guided Vehicle), which are usually designed as a straddle carrier.

An Land, auch an hafenlosen Containerumschlagplätzen, können Container mit Stapel- bzw. Portalkränen, insbesondere führerlos betriebenen Stapelbrücken (ASC; Automated Stacking Crane), umgeschlagen bzw. auf LKW oder Eisenbahnen verladen werden. ASC-Krane gibt es auch mit Kamerasystemen, welche auf die Eckbeschläge (engl.: corner castings) der Container gerichtete Kameras enthalten, um einen Container halbautomatisch auf einen LKW aufsetzen zu können. Ein vollautomatisches Beladen von LKW ist hiermit aber nicht möglich.On land, even at containerless container transhipment points, containers can be transhipped or loaded onto lorries or railways using stacking or gantry cranes, in particular automated stacking cranes (ASC) operated without a driver. ASC cranes are also available with camera systems which contain cameras directed at the corner fittings of the container in order to be able to place a container semiautomatically on a truck. A fully automatic loading of trucks is hereby not possible.

Trägerfahrzeuge für den Straßentransport von Containern gibt es als LKW mit oder ohne Anhänger sowie als Sattelkraftfahrzeuge bestehend aus einer LKW-Zugmaschine und einem wie ein normaler Sattelauflieger angehängten Containerchassis. Ein Containerchassis ist ein Fahrgestell für ISO-Container, welche mittels Twistlocks am Containerchassis gesichert werden. Die Abstände der Twistlocks ergeben sich durch die Normen der ISO-Container.Carrier vehicles for the road transport of containers are available as a truck with or without a trailer and as a semitrailer motor vehicle consisting of a truck tractor and a like a normal semi-trailer attached container chassis. A container chassis is a chassis for ISO containers, which are secured by means of twist locks on the container chassis. The distances between the twistlocks are determined by the ISO container standards.

Für ein vollautomatisches Beladen von Trägerfahrzeugen, die mit Twistlocks ausgestattet sind, müsste man nicht nur die Positionen der Container-Eckbeschläge, sondern auch jene der Twistlocks am Trägerfahrzeug exakt kennen, damit diese richtig ineinandergreifen können. Darüber hinaus muss man praktisch absolut sicher sein, dass die Twistlock-Positionen richtig ermittelt worden sind, weil das Aufsetzen in einer falschen Position aufwändige Korrekturen oder sogar fatale Folgen nach sich ziehen kann.For a fully automatic loading of carrier vehicles equipped with twistlocks, one would need to know exactly not only the positions of the container corner fittings, but also those of the twistlocks on the carrier vehicle, so that they can mesh correctly. In addition, you have to be virtually absolutely sure that the twistlock positions have been determined correctly because putting them in the wrong position can result in costly corrections or even fatal consequences.

Es hat sich gezeigt, dass eine für das vollautomatische Laden von Containern auf Trägerfahrzeuge genügend exakte und zuverlässige Objekt- und Positionserkennung anhand von Kamerabildern nicht zu erreichen ist, da die zu erkennenden Teile optisch äußerst unterschiedlich aussehen können, nicht nur weil sie ganz unterschiedliche Abnutzungsgrade und entsprechend unterschiedliche Erscheinungsbilder zeigen, sondern auch wegen der Beleuchtungsverhältnisse, die je nach Blickrichtung und Witterung ständig wechseln können.It has been shown that a sufficiently accurate and reliable object and position detection based on camera images can not be achieved for the fully automatic loading of containers on carrier vehicles, since the parts to be recognized can look extremely different visually, not only because they have very different degrees of wear and tear show correspondingly different appearances, but also because of the lighting conditions that can change constantly depending on the direction and weather.

Die DE 10 2008 062 854 A1 offenbart eine Mechanik zur automatischen Verriegelung und Entriegelung von handbetätigten Twistlocks auf der Ladefläche eines LKW von einem so genannten Spreader aus. Ein Spreader ist ein Hebezeug, das einen Container an seinen vier oberen Ecken packt, indem er in die Eckbeschläge eingreift. Es wird auch vorgeschlagen, Position und Typ der Twistlocks mittels eines Laserscanners zu erkennen, der sich an einem die Twistlocks entriegelnden bzw. verriegelnden Roboter befindet.The DE 10 2008 062 854 A1 discloses a mechanism for the automatic locking and unlocking of manually operated twist locks on the back of a truck from a so-called spreader. A spreader is a hoist that grabs a container at its four upper corners by engaging the corner fittings. It is also proposed to detect the position and type of twistlocks by means of a laser scanner located on a robot unlocking or locking the twistlocks.

Die DE 10 2009 037 742 A1 offenbart, Ladegüter und Angriffspunkte für deren Handhabung mittels eines Laserscanners zu vermessen und mit gespeicherten Objektformen zu vergleichen.The DE 10 2009 037 742 A1 discloses to measure cargo and attack points for their handling by means of a laser scanner and to compare with stored object shapes.

Die DE 10 2010 060 942 A1 offenbart eine Anordnung von mehreren Sensoren wie z. B. Laserscannern, die mittels Marken im gemeinsamen Sichtfeld registriert und dadurch fusioniert werden.The DE 10 2010 060 942 A1 discloses an arrangement of a plurality of sensors, such. As laser scanners, which are registered by means of brands in the common field of view and thereby fused.

Die WO 2010/010977 A1 offenbart einen Spreader mit Sensoren zur Erkennung der Positionen seiner Twistlocks und eines aufzunehmenden Containers, um die Twistlocks automatisch auf die Eckbeschläge des Containers einzustellen.The WO 2010/010977 A1 discloses a spreader with sensors for detecting the positions of its twistlocks and a male container to automatically set the twistlocks on the corner fittings of the container.

Die EP 2 327 652 A1 offenbart einen Laserscanner, der einen in eine Krananlage einfahrenden LKW dreidimensional abtastet. Anhand von Objektmodellen aus einer Datenbank werden Objektzustände geschätzt, aus denen sich Objekttyp, -position und -orientierung von Zugfahrzeug und Container ableiten lassen, um ein Zielführungssignal zum Anfahren einer Be- und Entladeposition zu erzeugen.The EP 2 327 652 A1 discloses a laser scanner which three-dimensionally scans a truck entering a crane installation. Based on object models from a database, object states are estimated, from which object type, position and orientation of towing vehicle and container can be derived in order to generate a destination guidance signal for approaching an loading and unloading position.

Die DE 10 2008 026 608 A1 offenbart, LKW-Auflieger mit einem Laserscanner abzutasten, so dass sich eine Messpunktwolke ergibt, und Aufliegertypen z. B. anhand ihrer Querstreben zu identifizieren, so dass die Anschlusspunkte des Containers und die korrespondierenden Anschlusspunkte des Aufliegers schnell und präzise angefahren werden können. Hierfür wird eine Datenbank von Aufliegertypen benötigt, weshalb das Verfahren bei unbekannten Aufliegertypen oder bei an sich bekannten, aber individuell modifizierten Aufliegern versagt.The DE 10 2008 026 608 A1 discloses to scan truck semi-trailer with a laser scanner, so that there is a cloud point, and Semi-trailer types z. B. on the basis of their cross struts, so that the connection points of the container and the corresponding connection points of the trailer can be approached quickly and accurately. For this purpose, a database of trailer types is needed, which is why the method fails with unknown types of semi-trailers or per se known, but individually modified semi-trailers.

Die WO 2012/051024 A2 offenbart ein Verfahren zum automatischen Laden von Containern auf ein Containerschiff, wofür die absolute Position des Containerschiffs und der Stauplan exakt bekannt sein müssen.The WO 2012/051024 A2 discloses a method for automatically loading containers onto a container ship, for which the absolute position of the container ship and the stowage plan must be known exactly.

Die Anmelderin hat eine Messanlage mit zwei am Querträger eines STS-Krans befestigten 3D-Laserscannern realisiert, um die Szenerie im Portal dreidimensional zu vermessen und die Positionen von LKW, Anhänger, AGV oder Container zu ermitteln. Mithilfe der Messdaten können LKW und Anhänger relativ zentrisch unter die Containerbrücke geleitet werden, damit eine Übergabe der Container ohne Kranfahrt erfolgen kann, und außerdem kann eine geeignete Vorpositionierung des Spreaders an der Containerbrücke erfolgen. Auf diese Weise kann die Umschlaggeschwindigkeit erhöht und kann die Inanspruchnahme und Gefährdung von Personal vermindert werden. Die Anmelderin hat auch eine ähnliche Messanlage mit zwei an der Katze eines ASC-Krans befestigten 3D-Laserscannern realisiert, um LKW, Anhänger, AGV oder Container dreidimensional zu vermessen.The applicant has realized a measuring system with two 3D laser scanners attached to the crossbeam of an STS crane in order to measure the scene three-dimensionally in the portal and to determine the positions of trucks, trailers, AGVs or containers. With the aid of the measurement data, trucks and trailers can be guided relatively centrally under the container bridge so that the containers can be transferred without crane travel, and a suitable pre-positioning of the spreader at the container bridge can also be carried out. In this way, the turnover rate can be increased and the occupancy and risk to personnel can be reduced. The applicant has also implemented a similar measuring system with two 3D laser scanners attached to the cat of an ASC crane in order to measure truck, trailer, AGV or container three-dimensionally.

Trotz aller bisherigen Bemühungen und Anregungen im Stand der Technik ist ein vollautomatisches Laden von Containern auf nicht auf bestimmte Typen festgelegte Trägerfahrzeuge mit Twistlocks auch mittels Laserunterstützung in der Praxis immer noch nicht möglich, weil hierfür kein wirklich praxistaugliches lasergestütztes Objekt- und Positionserkennungsverfahren existiert. Tatsächlich ist es immer noch erforderlich, dass ein Mitarbeiter den Vorgang des Aufsetzens eines Containers auf das Containerchassis per Augenschein überwacht, da die Zielposition eines Containers auf dem Containerchassis bislang weder mit der erforderlichen Genauigkeit noch mit der nötigen Zuverlässigkeit automatisch ermittelt werden kann. Dies hat mehrere Gründe, die nachfolgend erläutert werden.Despite all previous efforts and suggestions in the prior art, a fully automatic loading of containers on not fixed to certain types carrier vehicles with twistlocks and laser support in practice is still not possible because there is no really practical laser-based object and position detection method. In fact, it is still necessary for an operator to visually monitor the process of placing a container on the container chassis, as the destination position of a container on the container chassis has yet to be determined automatically with neither the required accuracy nor the required reliability. There are several reasons for this, which are explained below.

Die Szenerie im Portal über die ganze Länge eines Hängerzugs oder Sattelkraftfahrzeugs mittels eines 3D-Laserscanners zu vermessen, stellt hohe Anforderungen an den Scanner. Dieser muss in einer ausreichenden Höhe über dem Fahrzeug angebracht sein und eine entsprechende Reichweite haben. Und um zuverlässige Messungen erzielen zu können, sollte der Scanner von einem Typ sein, der die Entfernung von Messpunkten nach dem Laufzeitverfahren bestimmt. Dabei sendet der Laser gepulste Lichtbündel aus und bestimmt die Entfernung anhand der Laufzeit des zurückreflektierten Lichts.Measuring the scene in the portal over the entire length of a trailer or articulated vehicle using a 3D laser scanner places high demands on the scanner. This must be installed at a sufficient height above the vehicle and have a corresponding range. And to be able to obtain reliable measurements, the scanner should be of a type that determines the distance of measuring points according to the transit time method. In this case, the laser emits pulsed light beams and determines the distance based on the duration of the reflected back light.

Dieses Arbeitsprinzip wird jedoch dadurch begrenzt, dass nur Laser der Laserschutzklasse 1 in Frage kommen. Um gesundheitliche Schäden auszuschließen, muss die Lichtenergie je Fläche begrenzt werden. Praktisch wird das erreicht durch relativ starke Laser, deren Strahl optisch aufgeweitet wird, so dass die maximal erlaubte Energie je Fläche nach dem Austritt aus dem Gehäuse nicht überschritten wird. Dabei gilt, je größer die Aufweitung bzw. der Mess-Leuchtfleck ist, desto geringer wirken sich Umwelteinflüsse und Reflexionseigenschaften der zu messenden Oberfläche auf die Güte der Messung aus. Je kleiner die Aufweitung bzw. der Messfleck ist, desto genauer können feine Strukturen erkannt werden.However, this working principle is limited by the fact that only lasers of laser protection class 1 come into question. To exclude health damage, the light energy per area must be limited. Practically, this is achieved by relatively strong lasers whose beam is optically expanded, so that the maximum permitted energy per surface is not exceeded after exiting the housing. In this case, the larger the widening or the measuring spot, the less the environmental influences and reflection properties of the surface to be measured affect the quality of the measurement. The smaller the widening or the measuring spot, the more accurate fine structures can be detected.

Dies alles beschränkt die Wahl der Laserscanner auf solche mit Winkel- und Entfernungsauflösungen, die nur wenig kleiner sind als die Abmessungen von Twistlocks, wie von einem Kran aus gesehen. Der über seine Basis vorstehende Teil eines Twistlocks misst 96 × 35 × 50 mm, und im Handel erhältliche 3D-Laserscanner, die sich als für den vorliegenden Zweck tauglich erwiesen haben, haben einen Leuchtfleckdurchmesser von 20 bis 30 mm in 10 Meter Entfernung, eine Winkelauflösung von ungefähr 0,02° und eine Abstandsauflösung von ±12 mm, und somit ein entsprechendes Rauschen. Bei den damit erzielbaren Auflösungen hebt sich die Form eines Twistlocks zwar noch vom Rauschen ab, wenn man ein Containerchassis von einem Kranquerträger aus abtastet, doch muss in der Praxis oft unter ungünstigen Bedingungen gemessen werden, z. B. bei Regen, Schnee, Nebel oder verschmutztem Schutzglas des Scanners.All this limits the choice of laser scanners to those with angular and range resolutions that are only slightly smaller than the dimensions of twistlocks, as seen from a crane. The portion of a twistlock projecting beyond its base measures 96 × 35 × 50 mm, and commercially available 3D laser scanners that have been found suitable for the present purpose have a spot diameter of 20 to 30 mm at a distance of 10 meters, an angular resolution of about 0.02 ° and a pitch resolution of ± 12 mm, and thus a corresponding noise. In the resolutions thus achievable, the shape of a twistlock still stands out from the noise when scanning a container chassis from a crane cross member, but in practice must often be measured under unfavorable conditions, eg. As in rain, snow, fog or dirty protective glass of the scanner.

Um die vorgenannten Hindernisse zu überwinden, könnte man erwägen, viele Einzellaser und/oder -kameras zu verwenden, die jeweils nur einen Ausschnitt der Szenerie aus geringerer Distanz betrachten, doch würde so etwas auch den apparativen und rechnerischen Aufwand vervielfachen.To overcome the above obstacles, one could consider using many single lasers and / or cameras, each viewing only a portion of the scene from a smaller distance, but would also multiply the equipment and computational effort.

Ein weiterer Grund, weshalb man die Positionen eines Containers und dessen Zielposition auf Trägerfahrzeugen für Landtransport bislang nicht zuverlässig genug automatisch ermitteln kann, ist der, dass Containerchassis komplex aufgebaut und praktisch bei jedem ankommenden Sattelkraftfahrzeug anders gestaltet sind. Noch unterschiedlichere Formen gibt es bei für Containertransport eingerichteten LKW mit oder ohne Anhänger. Was ISO-Container betrifft, so kann man immerhin anhand der Container-Außenseiten und/oder -kanten auf die Position der Eckbeschläge schließen, obwohl auch dies problematisch ist, weil es Container gibt, die sich im Gebrauch verformt haben. Bei LKW mit oder ohne Anhänger sowie Containerchassis gibt es aber keine Merkmale, anhand derer man die Container-Zielposition eindeutig ermitteln könnte, mit Ausnahme der Twistlocks selbst.Another reason why the positions of a container and its target position on carrier vehicles for land transport can not be determined reliably enough so far is that container chassis are complex and practically designed differently for each arriving articulated vehicle. Even more different forms are available for container transport equipped with or without trailers. As far as ISO containers are concerned, it is nevertheless possible to deduce the position of the corner fittings from the outer sides and / or edges of the containers, although this too is problematic because there are containers in the container Have deformed use. For trucks with or without trailers and container chassis, however, there are no features that could be used to uniquely identify the container destination position, with the exception of the twistlocks themselves.

Twistlocks in relativ gering aufgelösten 3D-Daten zu erkennen, welche die mehr oder weniger unebene Oberseite des Containerchassis als ein 3D-Profil z. B. in Form einer Messpunktwolke repräsentieren, ist aber in mehrfacher Hinsicht äußerst schwierig. An Containerchassis kann es nämlich viele Teile geben, die von ihrer Form her mit einem Twistlock verwechselbar sind, besonders in Zonen, in denen das Containerchassis nicht senkrecht von oben, sondern mehr oder weniger schräg abgetastet wird. Außerdem können Twistlocks abgenutzt oder verschmutzt sein, so dass sie nicht leicht als solche erkannt werden, und es kann Anbauteile oder Verschmutzungen am Containerchassis geben, die möglicherweise mit einem Twistlock verwechselt werden können.Twistlocks in relatively low-resolution 3D data to recognize the more or less uneven top of the container chassis as a 3D profile z. B. represent in the form of a cloud of measurement point, but is extremely difficult in several ways. For container chassis, there may be many parts that are mistaken in shape with a twist lock, especially in zones where the container chassis is not vertically scanned from above, but more or less obliquely. In addition, twistlocks may be worn or soiled that they are not easily recognized as such, and there may be attachments or fouling on the container chassis that may be confused with a twistlock.

Daher ist es bislang nicht möglich, die Twistlocks an einem Trägerfahrzeug mit der für vollautomatische Prozesse erforderlichen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu lokalisieren. Was die Genauigkeit betrifft, so müsste diese in der Größenordnung von 10 mm liegen, damit jeder Twistlock sicher und vollständig in einen Container-Eckbeschlag eingreifen kann, und was die Zuverlässigkeit betriftt, so müsste diese praktisch bei 100% liegen, wie erwähnt.Therefore, it has not been possible to locate the twistlocks on a host vehicle with the accuracy and reliability required for fully automatic processes. As far as accuracy is concerned, this would have to be on the order of 10 mm, so that each twistlock can securely and completely engage in a container corner fitting, and as far as reliability is concerned, it should be practically 100%, as mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Position, in der ein ISO-Container mittels eines Krans auf ein Trägerfahrzeug aufzusetzen ist, mit möglichst geringem Hard- und Softwareaufwand mit einer Genauigkeit sowie einer Zuverlässigkeit ermitteln zu können, die ein vollautomatisches Laden von ISO-Containern auf Trägerfahrzeuge mit Twistlocks ermöglichen, und zwar unabhängig von der speziellen Form des Trägerfahrzeugs.The object of the invention is to be able to determine the position in which an ISO container can be placed on a carrier vehicle by means of a crane with as little hardware and software as possible with an accuracy and a reliability which permits fully automatic loading of ISO. Allow containers on carrier vehicles with twist locks, regardless of the specific shape of the carrier vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine 3D-Laserscan-Messanlage mit den in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and a 3D laser scan measuring system having the features specified in the independent patent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird die durch vollständiges Abtasten des Trägerfahrzeugs von oben mit einem 3D-Laserscanner gewonnene Messpunktwolke, welche die Oberseite des Trägerfahrzeugs repräsentiert, mit einem virtuellen Prüfkörper abgetastet, der zumindest teilweise, insbesondere auf seiner Oberseite, eine Form hat, die an die Form des über die Oberseite des Trägerfahrzeugs vorstehenden Teils von Twistlocks am Trägerfahrzeug angenähert ist.According to the invention, the measurement point cloud obtained by fully scanning the host vehicle from above with a 3D laser scanner, which represents the top of the host vehicle, is scanned with a virtual test specimen which has at least partially, in particular on its top, a shape conforming to the shape of the over the top of the carrier vehicle projecting portion of twist locks on the carrier vehicle is approximated.

Es werden alle Orte ermittelt, an denen die an einen Twistlock angenäherte Form des virtuellen Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad mit der örtlichen Form der Messpunktwolke übereinstimmt, und als Kandidaten-Orte für Twistlocks festgelegt. Dies kann dadurch geschehen, dass die Messpunktwolke oder ein daraus ausgewählter Bereich rein rechnerisch mit dem virtuellen Prüfkörper ”abgetastet wird”. Dabei wird der Prüfkörper quasi über die Oberfläche hinweg bewegt, welche die Messpunktwolke repräsentiert, und wenn der Prüfkörper an einem Ort gewissermaßen ”einrastet”, weil seine Form gut mit der örtlichen Form der Messpunktwolke übereinstimmt, befindet sich an diesem Ort möglicherweise ein Twistlock.All locations are determined at which the shape of the virtual test specimen, which approximates to a twistlock, agrees with the local shape of the measurement point cloud at least to a predetermined degree, and determined as candidate locations for twistlocks. This can be done by "sampling" the measurement point cloud or an area selected from it purely mathematically with the virtual test object. In doing so, the test specimen is moved over the surface, which represents the measuring point cloud, and if the test specimen "snaps" in one place because its shape agrees well with the local shape of the measuring point cloud, a twistlock may be located at this location.

Dieses Abtasten der Messpunktwolke mit einem Prüfkörper kann wesentlich schneller und mit wesentlich weniger Hard- und Softwareaufwand als eine normale 3D-Objekterkennung durchgeführt werden, bei der man alle drei Raumrichtungen in allen rotatorischen Freiheitsgraden durchsuchen muss. Irgendwelche Objektdrehungen brauchen bei der Erfindung nicht berücksichtigt werden, weil die Orientierung der Twistlocks durch die Konstruktion der Verladeanlage vorgegeben ist, z. B. durch die Fahrspur, die ein Trägerfahrzeug einhalten muss, und das Abtasten einer Messpunktwolke, welche die Oberseite des Trägerfahrzeugs repräsentiert, erfordert viel weniger Aufwand als allgemeine Objekterkennung in drei Dimensionen.This scanning of the measuring point cloud with a test specimen can be performed much faster and with much less hardware and software than a normal 3D object detection, in which you have to search all three spatial directions in all rotational degrees of freedom. Any object rotations need not be considered in the invention, because the orientation of the twist locks is predetermined by the construction of the loading facility, z. By the lane that a host vehicle must adhere to and the sampling of a measurement point cloud representing the top of the host vehicle requires much less effort than general object recognition in three dimensions.

Bei einem realen Trägerfahrzeug und bei einer mit angemessenem Hard- und Softwareaufwand realisierbaren Scanauflösung, die nur wenig kleiner ist als die Abmessungen von Twistlocks, erhält man auf diese Weise sehr viele Kandidaten-Orte, an denen sich tatsächlich keine Twistlocks befinden. Dies liegt an der zerklüfteten Konstruktion von Trägerfahrzeugen sowie den zahlreichen Anbauteilen und Hydraulik- und Elektrikleitungen und -bauteilen, die zudem in der Regel von Trägerfahrzeug zu Trägerfahrzeug verschieden sind.In the case of a real carrier vehicle and with a scan resolution that can be realized with reasonable hardware and software expenditure, which is only slightly smaller than the dimensions of twistlocks, one obtains in this way a large number of candidate locations in which there are actually no twistlocks. This is due to the rugged construction of carrier vehicles as well as the numerous attachments and hydraulic and electrical cables and components, which are also usually different from carrier vehicle to carrier vehicle.

Gemäß der Erfindung werden aus den Kandidaten-Orte tatsächliche Twistlock-Orte anhand ihrer Distanzen selektiert. Aufgrund der normierten Abmessungen von ISO-Containern können Twistlocks nur bestimmte vorgegebene Distanzen voneinander haben. Es hat sich gezeigt, dass die anhand des Kriteriums Distanzen ausgewählten Kandidaten-Orte mit äußerst hoher Zuverlässigkeit tatsächlich Orte von Twistlocks sind.According to the invention, actual twistlock locations are selected from the candidate locations based on their distances. Due to the standardized dimensions of ISO containers, twistlocks can only have certain predetermined distances from each other. It has been found that the extremely high reliability candidate locations selected on the basis of the distances are actually places of twistlocks.

Anhand dieser Orte sowie der bekannten Normen für ISO-Container können daher Container-Zielpositionsdaten berechnet werden, die genau genug sind, um einen Container zielgenau auf das Trägerfahrzeug aufsetzen zu können, wobei je ein Twistlock verriegelbar in einen Eckbeschlag des Containers hineinragt. Erst wenn die Twistlocks korrekt in den Eckbeschlägen sitzen, kann der Container durch Drehen der Twistlocks am Trägerfahrzeug verriegelt werden.Based on these locations as well as the well-known ISO container standards, container target position data can therefore be calculated which are accurate enough to allow a container to be accurately positioned on the carrier vehicle, with one twistlock each lockable into a corner fitting of the container Containers protrudes. Only when the twistlocks are correctly seated in the corner fittings can the container be locked by turning the twistlocks on the carrier vehicle.

Die Erfindung ermöglicht es, Container-Zielpositionsdaten völlig unabhängig von der speziellen Form des Trägerfahrzeugs wie z. B. eines Containerchassis zu ermitteln, und zwar mit einer überraschend hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Selbst wenn eine sehr große Zahl von Kandidaten-Orten für Twistlocks erkannt werden, an denen sich tatsächlich meist kein Twistlock befindet, führt die weitere Selektion anhand der für ISO-Container zulässigen Distanzen dazu, dass sich an den selektierten Orten tatsächlich Twistlocks befinden.The invention allows container target position data completely independent of the specific shape of the host vehicle such. As a container chassis to determine, with a surprisingly high accuracy and reliability. Even if a very large number of candidate locations are detected for twistlocks, which in fact usually do not have a twistlock, further selection based on the distances allowed for ISO containers results in twistlocks actually being located at the selected locations.

Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass ein Container sogar dann korrekt auf seine vier Twistlocks an einem Trägerfahrzeug aufgesetzt werden kann, wenn nur drei oder sogar nur zwei der Twistlocks richtig erkannt werden. Allerdings gibt es Fälle, in denen bei einer Nichterkennung von an sich zu erwartenden Twistlocks eine Warnung an einen Kranführer ausgegeben und/oder eine Mitteilung an einen LKW-Fahrer gesendet werden sollte, die Oberseite des Trägerfahrzeugs noch einmal in Augenschein zu nehmen. Ein derartiger Fall ist z. B., wenn das Trägerfahrzeug ein Gooseneck-Containerchassis ist. Gooseneck-Containerchassis dienen dem Transport von High-Cube-Containern, die höher als Containerchassis mit planer Bodenplatte sind und im vorderen Bereich ihrer Bodenplatte einen Ausschnitt haben, welcher sich über das Chassis stülpt, so dass sich die Ladehöhe verringert. Gooseneck-Containerchassis oder Multi-Gooseneck-Containerchassis können durch Wechseln oder Verstellen von einzelnen Twistlocks an die jeweils zu transportierenden Containertypen angepasst werden, und es kann sein, dass der LKW-Fahrer dabei einen Fehler gemacht hat. Es könnte auch sein, dass versehentlich ein hinderlicher Gegenstand auf einem Trägerfahrzeug bzw. auf einem Twistlock liegen geblieben ist. Derartige Fehler können durch die Erfindung zuverlässig erkannt werden, und das Verladepersonal kann ggf. gewarnt werden, so dass es von routinemäßigen und daher fehleranfälligen Überwachungsaufgaben entlastet wird.Moreover, it has been found that a container can be correctly placed on its four twistlocks on a host vehicle even if only three or even only two of the twistlocks are properly recognized. However, there are cases where a warning to a crane driver should be issued and / or a message sent to a truck driver should the truck top be re-examined for non-recognition of expected twist locks. Such a case is z. B. when the host vehicle is a gooseneck container chassis. Gooseneck container chassis are used to transport high-cube containers, which are higher than container chassis with a flat floor slab and have a cutout in the front area of their floor slab, which slips over the chassis so that the loading height is reduced. Gooseneck container chassis or multi-gooseneck container chassis can be adapted by changing or adjusting individual twistlocks to the respective container types to be transported, and it may be that the truck driver has made a mistake. It could also be the case that an obstructive object accidentally remained lying on a carrier vehicle or on a twistlock. Such errors can be reliably detected by the invention, and the loading personnel can be warned if necessary, so that it is relieved of routine and therefore error-prone monitoring tasks.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden die erfindungsgemäß berechneten Container-Zielpositionsdaten an eine Kransteuereinrichtung gesendet, die den Container unter Verwendung der Container-Zielpositionsdaten derart auf das Trägerfahrzeug aufsetzt, dass je ein Twistlock korrekt in einem Eckbeschlag des Containers sitzt. Damit der Kran den Container vollautomatisch korrekt auf das Trägerfahrzeug aufsetzen kann, ist es aber erforderlich, die genaue Position des Containers zu kennen. Manche Stapelbrücken sind imstande, die Position des Containers präzise zu steuern. In anderen Fällen, z. B. wenn ein Spreader mittels langer Stahlseile am Kran hängt, ist es jedoch erforderlich, die aktuelle Position des Containers zu messen. Dies kann entweder mittels separater Messeinrichtungen durchgeführt werden, oder es kann auch der Container mit dem 3D-Laserscanner abgetastet werden, während er verladen wird. Aber selbst in Fällen, in denen nur der Kranfahrer Kontrolle über die aktuelle Containerposition hat, kann die Erfindung nützlich sein. Zum Beispiel kann dem Kranfahrer die Position, wo der Container abzusetzen ist und die er nicht direkt sehen kann, auf eine geeignete Weise visualisiert werden.In preferred embodiments of the invention, the container target position data calculated according to the invention are sent to a crane control device which places the container onto the carrier vehicle using the container target position data such that one twistlock each sits correctly in a corner fitting of the container. In order for the crane to be able to correctly seat the container correctly on the carrier vehicle, it is necessary to know the exact position of the container. Some stacker bridges are able to precisely control the position of the container. In other cases, z. For example, when a spreader hangs from the crane by means of long steel cables, it is necessary to measure the current position of the container. This can be done either by means of separate measuring devices, or it can also be scanned the container with the 3D laser scanner while it is being loaded. But even in cases where only the crane operator has control over the current container position, the invention may be useful. For example, the crane operator can visualize the position where the container is to be set down and which he can not see directly in a suitable manner.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Kran eine Containerbrücke, insbesondere ein STS-Kran, oder ein Stapelkran, insbesondere ein ASC-Kran, oder ein RTG-Kran (Rubber Tyred Gantry; gummibereifter Portalkran). Der Kran kann aber auch irgendein anderer Kran für Containerverladung auf Trägerfahrzeuge sein.In preferred embodiments of the invention, the crane is a container bridge, in particular an STS crane, or a stacker crane, in particular an ASC crane, or a RTG crane (rubber-tyred gantry). The crane can also be any other container handling crane on carrier vehicles.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Trägerfahrzeug ein Landtransportfahrzeug, insbesondere ein LKW mit oder ohne Anhänger oder ein Containerchassis oder ein Terminalchassis oder ein Eisenbahnwaggon für Twistlock-gesicherten Containertransport oder ein AGV. Terminalchassis sind terminaleigene Chassis, die nicht per LKW, sondern mit speziellen Zugmaschinen auf einem Terminal bewegt werden. Containerchassis und Terminalchassis sind beim Beladen normalerweise an eine Zugmaschine angehängt, können aber auch ohne Zugmaschine beladen werden, wenn sie z. B. auf dem Boden oder auf einem Eisenbahnwaggon stehen.In preferred embodiments of the invention, the carrier vehicle is a land transport vehicle, in particular a truck with or without trailer or a container chassis or a terminal chassis or a railroad car for twist-lock container transport or an AGV. Terminal chassis are terminal chassis that are not moved by truck but by special tractors on a terminal. Container chassis and terminal chassis are usually attached to a tractor during loading, but can also be loaded without a tractor, if they z. B. on the ground or on a railroad car.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der 3D-Laserscanner, der vorzugsweise aus einem 2D-Laserscanner gebildet ist, der mittels eines Servomotors schwenkbar an einer Basis angebracht ist, ein Laufzeit-Infrarot-Laserscanner mit einem Leuchtfleckdurchmesser zwischen ungefähr 10 mm und ungefähr 50 mm in 10 Meter Entfernung, einer Winkelauflösung zwischen ungefähr 0,01° und ungefähr 0,05° sowie einer Abstandsauflösung von ungefähr ±10 mm.In preferred embodiments of the invention, the 3D laser scanner, which is preferably formed of a 2D laser scanner pivotally attached to a base by a servomotor, is a transit time infrared laser scanner having a spot diameter between about 10 mm and about 50 mm in 10 meters distance, an angular resolution between about 0.01 ° and about 0.05 ° and a distance resolution of about ± 10 mm.

In einer speziellen Ausführungsform ist der 3D-Laserscanner in einer Höhe von mindestens ungefähr 5 Meter, vorzugsweise ca. 6,5 Meter, entweder ortsfest über einer LKW-Ladespur oder zwischen zwei LKW-Ladespuren oder an dem Kran montiert. Es genügt ein einziger 3D-Laserscanner, doch kann man z. B. auch zwei Laserscanner vorsehen, die in einem gewissen Abstand voneinander befestigt sind, etwa für Doppel-Hubbetrieb oder um die vermessbare Ladespurlänge zu vergrößern oder um die Laser auf irgendeine andere Weise zusammenarbeiten zu lassen.In a particular embodiment, the 3D laser scanner is mounted at a height of at least about 5 meters, preferably about 6.5 meters, either stationary over a truck loading track or between two truck loading tracks or on the crane. Suffice it a single 3D laser scanner, but you can z. B. also provide two laser scanner, which are mounted at a certain distance from each other, such as for double-lifting or to increase the measurable loading track length or to let the laser work together in some other way.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nicht die ganze durch Laserscan erhaltene Messpunktwolke mit dem mindestens einen Prüfkörper abgetastet, sondern nur zwei je maximal 1/2 Meter breite Randstreifen entlang der beiden Längsseiten des Trägerfahrzeugs, innerhalb derer erwartungsgemäß Twistlocks am Trägerfahrzeug montiert sind. Dies senkt den Rechenaufwand erheblich. Sofern die äußeren Abmessungen und die Position des Trägerfahrzeugs nicht schon vorgegeben sind, wie es bei Schienenfahrzeugen möglicherweise realisiert werden kann, können diese auf einfache und schnelle Weise ermittelt werden, beispielsweise durch einen schnellen groben Vor-Scan oder durch Einschränkung der Messpunktwolke auf Punkte, die sich in einer entsprechenden Höhe über dem Boden befinden. In a preferred embodiment of the invention, not all of the measuring point cloud obtained by laser scanning is scanned with the at least one test specimen, but only two edge strips each at most 1/2 meter wide along the two longitudinal sides of the carrier vehicle within which twistlocks are expected to be mounted on the carrier vehicle. This considerably reduces the computational effort. Unless the outer dimensions and the position of the carrier vehicle are already predetermined, as may possibly be realized in rail vehicles, they can be determined in a simple and rapid manner, for example by a fast coarse pre-scan or by limiting the measuring point cloud to points that are at an appropriate height above the ground.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Messpunktwolke bzw. werden deren Randstreifen nicht nur mit einem virtuellen Prüfkörper, sondern mit mehreren identischen virtuellen Prüfkörpern gleichzeitig abgetastet, indem die Messpunktwolke in mehrere Zellen unterteilt wird, in denen die entsprechende Datenverarbeitung mit je einem virtuellen Prüfkörper parallel durchgeführt wird. Dadurch kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit wesentlich erhöht werden.In a preferred embodiment of the invention, the measuring point cloud or its edge strip is scanned simultaneously not only with a virtual test specimen but with several identical virtual specimens by dividing the measuring point cloud into several cells, in which the corresponding data processing, each with a virtual specimen in parallel is carried out. This can significantly increase the processing speed.

Aus den festgestellten Twistlock-Orten können unter Umständen direkt Container-Zielpositionsdaten für den auf das Trägerfahrzeug aufzusetzenden Container berechnet werden. Zum Beispiel im Falle von Twistlock-Erkennung von einem Kran aus, welcher in der Lage ist, Container zentimetergenau zu handhaben, würde es prinzipiell genügen, die genaue Relativposition von Kran und Trägerfahrzeug Twistlocks und Kran zu kennen.Under certain circumstances, container target position data for the container to be placed on the carrier vehicle can be calculated directly from the determined twistlock locations. For example, in the case of twistlock detection from a crane capable of handling containers to the nearest centimeter, it would in principle be sufficient to know the exact relative position of crane and carrier vehicle twistlocks and crane.

Doch wird meist bevorzugt, Container-Zielpositionsdaten als absolute Geopositionen zu erhalten, um diese mit Kransteuerdaten bzw. Daten anderer Systeme verknüpfen zu können, die sich ebenfalls auf Geopositionen beziehen. In diesem Fall werden mit dem 3D-Laserscanner mehrere ortsfest montierte Referenzkörper mit bekannten Geopositionen abgetastet, die alle dieselbe dreidimensionale geometrische Grundform haben, wobei die Referenzkörper als solche erkannt und lokalisiert werden, indem f) eine oder mehrere Referenz-Messpunktwolken, in denen die Referenzkörper enthalten sind, mit einem virtuellen Referenz-Prüfkörper abgetastet werden, der zumindest auf seiner Oberseite die geometrische Grundform der Referenzkörper hat; g) alle Orte in der oder den Referenz-Messpunktwolke(n) ermittelt werden, an denen die Form des virtuellen Referenz-Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad, vorzugsweise in einem maximalen Grad, mit der örtlichen Form der Referenz-Messpunktwolke(n) übereinstimmt; h) die so ermittelten Orte als gemessene Referenzkörper-Orte festgelegt werden; i) aus den so festgelegten Referenzkörper-Orten Referenzpositionsdaten berechnet werden, indem die gemessene Referenzkörper-Szenerie in Übereinstimmung mit der bekannten realen Referenzkörper-Szenerie gebracht wird, und j) die so berechneten Referenzpositionsdaten, nämlich ein genaues Geokoordinatensystem und die genaue Position des 3D-Laserscanners darin, für die Berechnung der Container-Zielpositionsdaten verwendet werden.However, it is usually preferred to obtain container target position data as absolute geopositions in order to be able to associate these with crane control data or data from other systems, which likewise relate to geopositions. In this case, a plurality of fixedly mounted reference bodies with known geopositions are scanned with the 3D laser scanner, all of which have the same three-dimensional geometric basic form, the reference bodies being recognized and located as such by f) one or more reference measurement point clouds in which the reference bodies are included, are scanned with a virtual reference specimen having at least on its top the geometric basic shape of the reference body; g) all locations in the reference measurement point cloud (s) are determined at which the shape of the reference virtual test object matches the local shape of the reference measurement point cloud (n) at least at a predetermined degree, preferably at a maximum degree ; h) determining the locations thus determined as measured reference body locations; i) from the reference body locations thus determined reference position data are calculated by bringing the measured reference body scene in accordance with the known real reference body scenery, and j) the thus calculated reference position data, namely a precise geo-coordinate system and the exact position of the 3D Laser scanner in it, to be used for the calculation of the container target position data.

Ein derartiger Kalibrierungs-Scan kann vor einem Scan für Twistlock-Erkennung erfolgen. Alternativ können Kalibrierung und Twistlock-Erkennung auch auf Basis eines einzigen, gemeinsamen Scans durchgeführt werden.Such a calibration scan may be performed prior to a twistlock detection scan. Alternatively, calibration and twistlock detection can also be performed based on a single, common scan.

Die Referenzkörper sind vorzugsweise Halbkugeln, die in Reihen oben auf Begrenzungszäunen von LKW-Ladespuren montiert sind und einen Durchmesser haben, der ein Mehrfaches der Länge eines Twistlocks beträgt und insbesondere ungefähr 300 mm beträgt.The reference bodies are preferably hemispheres which are mounted in rows on top of fence fences of truck loading lanes and have a diameter which is several times the length of a twistlock and in particular is approximately 300 mm.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine 3D-Laserscan-Messanlage zur Verwendung beim Laden von ISO-Containern auf Trägerfahrzeuge, welche Anlage zur Durchführung der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung bzw. deren vorteilhafte Weiterbildungen eingerichtet ist und die insbesondere auch die erfindungsgemäßen Vorrichtungsmerkmale bzw. deren vorteilhafte Weiterbildungen aufweist.The invention also relates to a 3D laser scanning measuring system for use in loading ISO containers on carrier vehicles, which system is set up to carry out the method steps according to the invention or their advantageous developments and in particular the inventive device features or their advantageous developments having.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Versuchsanordnung einer 3D-Laserscan-Messanlage zum Laden von ISO-Containern auf LKW mit oder ohne Anhänger oder auf ein Containerchassis; 1 a schematic plan view of an experimental design of a 3D laser scanning measuring system for loading ISO containers on trucks with or without trailer or on a container chassis;

2 eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel-Containerchassis; 2 a schematic plan view of an example container chassis;

3 eine Skizze zur Veranschaulichung des Abtastens eines Abschnitts einer die Oberseite des Containerchassis repräsentierenden Messpunktwolke mit einem virtuellen Prüfkörper; und 3 a sketch illustrating the scanning of a portion of a measuring point cloud representing the top of the container chassis with a virtual test specimen; and

4 eine Skizze zur Veranschaulichung der Berechnung von Container-Zielpositionsdaten anhand der durch die Abmessungen von ISO-Containern vorgegebenen Distanzen von Twistlocks. 4 a sketch illustrating the calculation of container target position data based on the distances of twistlocks given by the dimensions of ISO containers.

1 zeigt zwei LKW-Ladespuren 2 und 4, die jeweils von einem langgestreckten, Rechteck begrenzt sind, das von einem LKW derart anzufahren ist, dass sich der LKW einschließlich Anhänger bzw. das Containerchassis vollständig innerhalb des ca. 3 Meter breiten und entsprechend langen Rechtecks befindet. Zwischen den Ladespuren 2 und 4, und zwar in deren Längsrichtung gesehen ungefähr in der Mitte des Bereichs, in dem sich die Ladefläche des Trägerfahrzeugs befinden soll, ist ein stabiler Mast 6 senkrecht am Boden verankert. Auf nicht gezeigten Begrenzungszäunen der Ladespuren 2 und 4 sind jeweils eine Reihe von identischen mattweißen Referenzkörpern 8 in gleichen Abständen voneinander montiert, wobei ein in Fahrtrichtung vorderer Referenzkörper 8 zwischen den beiden Ladespuren 2 und 4 den Ursprung eines x-y-Koordinatensystems bildet, dessen x-Achse sich in entgegen der Fahrtrichtung der Ladespuren 2 und 4 erstreckt. Die Referenzkörper 8 haben jeweils die Form einer Halbkugel mit einem Durchmesser von 300 mm, deren Scheitelpunkt senkrecht nach oben weist. 1 shows two truck loading tracks 2 and 4 , each bounded by an elongated rectangle to be approached by a truck such that the truck including trailer or the container chassis is completely within the approx. 3 meter wide and correspondingly long rectangle. Between the loading tracks 2 and 4 , seen in its longitudinal direction approximately in the middle of the area in which the cargo area of the host vehicle is to be located, is a stable mast 6 anchored vertically to the ground. On not shown boundary fences of the charging tracks 2 and 4 Each is a series of identical matt white reference bodies 8th mounted at equal distances from each other, with a front in the direction of travel reference body 8th between the two charging tracks 2 and 4 forms the origin of an xy-coordinate system whose x-axis is in the opposite direction of travel of the charging tracks 2 and 4 extends. The reference body 8th each have the shape of a hemisphere with a diameter of 300 mm, whose apex points vertically upwards.

Ein 3D-Laserscanner 10 ist einer Höhe von ca. 6 Meter über dem Boden am Mast 8 befestigt. Der 3D-Laserscanner 10 besteht aus einem 2D-Laserscanner, der mittels eines Servomotors schwenkbar an einer Basis befestigt ist, und ist dafür eingerichtet, rechnergesteuert die gesamte Fläche der beiden Ladespuren 4 und 6 einschließlich der Referenzkörper 8 abzutasten und durch Laufzeitmessung eine Messpunktwolke zu gewinnen, die Bereiche enthält, welche jeweils die Oberseite eines auf der Ladespur 2 bzw. 4 befindlichen Trägerfahrzeugs darstellen. Der in diesem Beispiel verwendete Laserscanner 10 enthält einen Infrarot-Laser mit 905 nm Wellenlänge und hat eine ausreichende Winkelauflösung, d. h. einen Winkelabstand zwischen zwei aufeinander folgenden Laserstrahlen, von ungefähr 0,02°, eine Abstandsauflösung von ca. ±12 mm und eine Reichweite von ca. 26 Meter, was ausreicht, um jede Art von Trägerfahrzeug vollständig abtasten zu können.A 3D laser scanner 10 is a height of about 6 feet above the ground at the mast 8th attached. The 3D laser scanner 10 consists of a 2D laser scanner, which is pivotally mounted to a base by means of a servomotor, and is set up, computer controlled, the entire surface of the two charging tracks 4 and 6 including the reference body 8th to scan and gain by running time measurement point cloud that contains areas, each of which is the top of one on the charging track 2 respectively. 4 represent carrier vehicle. The laser scanner used in this example 10 contains an infrared laser with 905 nm wavelength and has a sufficient angular resolution, ie an angular distance between two successive laser beams, of about 0.02 °, a distance resolution of about ± 12 mm and a range of about 26 meters, which is sufficient to completely scan each type of carrier vehicle.

Bei Stillstand des oder der in die Ladespuren 2, 4 eingefahrenen Trägerfahrzeuge wird durch rechnergesteuertes Abtasten des oder der Trägerfahrzeuge mit dem Laserscanner 10 eine Messpunktwolke gewonnen, in der zunächst Anfang, Ende, die beiden Seiten und das Führerhaus des jeweiligen Trägerfahrzeugs erkannt werden, was z. B. anhand der Höhen vom Messpunkten über dem Boden leicht möglich ist, und für jede der beiden Ladespuren 2 und 4 wird die Messpunktwolke auf den Bereich reduziert, der die Ladefläche des dort befindlichen Trägerfahrzeugs darstellt.At standstill of or in the loading tracks 2 . 4 retracted carrier vehicles by computer-controlled scanning of the carrier or vehicles with the laser scanner 10 obtained a cloud point, in the first beginning, end, the two sides and the cab of each carrier vehicle are detected, which z. B. is easily possible from the heights of the measuring points above the ground, and for each of the two charging tracks 2 and 4 the measuring point cloud is reduced to the area that represents the loading area of the carrier vehicle located there.

Wie in 2 für ein Containerchassis als Trägerfahrzeug gezeigt, enthält dessen Ladefläche unter anderem vier Querträger 12, 14, 16 und 18, an deren beiden seitlichen Enden sich jeweils ein Twistlock 20 befindet. Ein derartiges Containerchassis enthält oft noch zwei zusätzliche, in 2 nicht gezeigte Querträger mit Twistlocks, die es ermöglichen, einen 20-Fuß-ISO-Container mittig zu laden. Die Querträger 12 bis 18 und deren Twistlocks 20 sind so angeordnet, dass entweder je ein 20-Fuß-ISO-Container auf den beiden vorderen Querträgern 12 und 14 bzw. den beiden hinteren Querträgern 16 und 18 abgesetzt werden kann oder ein 40-Full-ISO-Container auf dem vordersten Querträger 12 und dem hintersten Querträger 18 abgesetzt werden kann, wobei die entsprechenden Twistlocks 20 in die Eckbeschläge des Containers eingreifen, um den Container am Trägerfahrzeug verriegeln zu können.As in 2 shown for a container chassis as a carrier vehicle, the loading area contains, inter alia, four cross member 12 . 14 . 16 and 18 , at the two lateral ends of each a twistlock 20 located. Such a container chassis often contains two additional, in 2 Not shown crossbeams with twistlocks, which make it possible to load a 20-foot ISO container in the middle. The crossbeams 12 to 18 and their twistlocks 20 are arranged so that either a 20-foot ISO container on the two front cross members 12 and 14 or the two rear cross members 16 and 18 can be discontinued or a 40-full ISO container on the foremost cross member 12 and the rearmost cross member 18 can be discontinued, with the corresponding twistlocks 20 engage in the corner fittings of the container to lock the container on the carrier vehicle can.

Aus der auf das Containerchassis von 2 reduzierten Messpunktwolke, welche die vom Laserscanner 10 aus sichtbaren Teile der Ladefläche des Containerchassis repräsentiert, werden zunächst zwei je ungefähr 300 oder 400 mm breite, in 2 gestrichelt eingezeichnete Randstreifen 22, 24 entlang der beiden Längsseiten des Containerchassis ausgewählt, innerhalb derer erwartungsgemäß Twistlocks 20 montiert sind.From the on the container chassis of 2 reduced measuring point cloud, that of the laser scanner 10 represented from visible parts of the loading area of the container chassis, are initially two each about 300 or 400 mm wide, in 2 dashed edge strips 22 . 24 selected along the two long sides of the container chassis, within which expected Twistlocks 20 are mounted.

Die beiden Randstreifen 22, 24 der Messpunktwolke werden nun simulatorisch vollständig mit einem virtuellen Prüfkörper 26 abgetastet, dessen Form an die Form des über die Oberseite des Trägerfahrzeugs vorstehenden Teils der Twistlocks 20 angenähert ist.The two edge strips 22 . 24 The measuring point cloud now becomes simulatively complete with a virtual test specimen 26 whose shape conforms to the shape of the part of the twistlocks projecting over the top of the carrier vehicle 20 is approximated.

Ein derartiger Prüfkörper 26 in drei verschiedenen Positionen entlang eines horizontalen Schnitts durch eine Beispiel-Messpunktwolke 28 ist in 3 veranschaulicht. Das Abtasten kann z. B. derart geschehen, dass der Prüfkörper 26 von unten zeilenweise horizontal entlang der Messpunktwolke 28 verschoben wird, z. B. entlang des doppelendigen Pfeils in 3, wobei der Prüfkörper 26 möglichst nahe an der Messpunktwolke 28 gehalten wird, ohne diese zu durchdringen. Der Prüfkörper 26 könnte während der horizontalen Verschiebung aber auch etwas in die Messpunktwolke 28 eindringen gelassen werden.Such a test piece 26 in three different positions along a horizontal section through an example measuring point cloud 28 is in 3 illustrated. The scanning can z. B. done so that the test specimen 26 from below line by line horizontally along the measuring point cloud 28 is moved, z. B. along the double-ended arrow in 3 , wherein the test specimen 26 as close as possible to the measuring point cloud 28 is held without penetrating them. The test piece 26 could during the horizontal shift but also something in the measuring point cloud 28 be allowed to penetrate.

An einer Stelle 30 der Messpunktwolke 28, welche annähernd die Querschnittsform eines Twistlock 20 hat, rastet der Prüfkörper 26 gewissermaßen ein, wie es in 3 für den Prüfkörper 26 ganz rechts der Fall ist, weil seine Form gut mit der örtlichen Form der Messpunktwolke 28 übereinstimmt. Wenn die Übereinstimmung einen vorbestimmten Grad übersteigt, befindet sich im Bereich der Stelle 30 ein Kandidat für einen Twistlock. Bei zeilenweisem Abtasten der Messpunktwolke wird man in der Regel nicht die exakte Position des Twistlock-Kandidaten treffen. Man kann aber den Prüfkörper 26 in der Ebene der Messpunktwolke 28 etwas hin und her bewegen, bis man die am besten passende Stelle 30 gefunden hat. Diese ist ein Kandidaten-Ort für einen Twistlock.At one point 30 the measuring point cloud 28 which approximates the cross-sectional shape of a twistlock 20 has, the specimen locks 26 in a sense, as it is in 3 for the test piece 26 the far right is the case, because its shape matches well with the local shape of the point cloud 28 matches. If the match exceeds a predetermined degree, it is in the area of the spot 30 a candidate for a twistlock. When scanning the measurement point cloud line by line, one will usually not hit the exact position of the twistlock candidate. But you can the specimen 26 in the plane of the measuring point cloud 28 move something back and forth until you find the most suitable spot 30 has found. This is a candidate site for a twistlock.

Die in 3 veranschaulichte Methode zum Auffinden von Kandidaten-Orten durch Abtasten der Messpunktwolke von unten, bis der Prüfkörper 26 ”einrastet”, ist nur beispielhaft und kann durch andere Methoden ersetzt werden, die sich der Fachmann leicht vorstellen kann.In the 3 illustrated method for finding candidate locations by scanning the measuring point cloud from below until the test specimen 26 "Snaps" is merely exemplary and can be replaced by other methods which the skilled person can easily imagine.

In jedem Fall wird die Messpunktwolke bzw. werden deren Randstreifen 22, 24 durch parallele Datenverarbeitung mit mehreren identischen virtuellen Prüfkörpern 26 gleichzeitig abgetastet, beispielsweise indem die Messpunktwolke in mehrere Zellen unterteilt wird, die mit je einem virtuellen Prüfkörper 26 abgetastet werden.In any case, the measuring point cloud becomes or become its edge strip 22 . 24 by parallel data processing with several identical virtual test specimens 26 sampled simultaneously, for example, by the measuring point cloud is divided into several cells, each with a virtual test specimen 26 be scanned.

Mit der oben beschriebenen Methode findet man bei einem realen Containerchassis wie in 2 wegen der verhältnismäßig geringen Scanauflösung normalerweise sehr viele Kandidaten-Orte, viel mehr als das Containerchassis Twistlocks 20 besitzt, wegen zahlreicher Anbauteile und Hydraulik- und Elektrikleitungen und -bauteile, von denen in 2 gar nicht alle eingezeichnet sind. Einige der vielen an einem realen Containerchassis gefundenen Kandidaten-Orte sind in 2 mit kleinen Kreuzen markiert. Man erkennt, dass in diesem Beispiel nur die Kandidaten-Orte an den beiden Enden der Querträger 14 und 18 sowie die Kandidaten-Orte an den in der Figur oberen Enden der Querträger 12 und 16 tatsächlich Twistlock-Orte sind.The method described above can be found in a real container chassis like in 2 Because of the relatively low scan resolution, there are usually many candidate locations, much more than the Twistlock container chassis 20 owns, due to numerous attachments and hydraulic and electrical lines and components, of which in 2 not all are drawn. Some of the many candidate sites found on a real container chassis are in 2 marked with small crosses. It can be seen that in this example only the candidate locations at the two ends of the cross member 14 and 18 and the candidate locations at the upper ends of the cross members in the figure 12 and 16 are actually twistlock places.

Um die tatsächlichen Twistlock-Orte zu finden, werden die Kandidaten-Orte anhand ihrer Distanzen selektiert. Aufgrund der normierten Abmessungen von ISO-Containern können Twistlocks nur bestimmte vorgegebene Distanzen voneinander haben. Dies ist in 4 für ein Containerchassis hinter einem LKW-Führerhaus 34 veranschaulicht, in der die Twistlocks an den Ecken der beiden von Diagonalen durchzogenen Rechtecke 36 und 38 sitzen, auf denen zwei 20-Fuß-ISO-Container oder ein 40-Fuß-ISO-Container untergebracht werden können.To find the actual twistlock locations, the candidate locations are selected based on their distances. Due to the standardized dimensions of ISO containers, twistlocks can only have certain predetermined distances from each other. This is in 4 for a container chassis behind a truck cab 34 illustrated in which the twistlocks at the corners of the two diagonal crossed rectangles 36 and 38 which can accommodate two 20-foot ISO containers or one 40-foot ISO container.

Um die tatsächlichen Twistlock-Orte zu finden, könnte man einfach jeden Kandidaten-Ort mit jedem anderen Kandidaten-Ort vergleichen, und wenn zwei Kandidaten-Orte eine horizontale Distanz voneinander haben, die einer der Kanten der Rechtecke 36 oder 38 oder des beide Rechtecken 36 und 38 einschließenden Rechtecks oder einer der in 4 eingezeichneten Diagonalen entspricht, werden diese Kandidaten-Orte als tatsächliche Twistlock-Orte festgelegt. Alternativ kann man zu jedem Kandidaten-Ort prüfen, ob distanzmäßig dazu passende Kandidaten-Orte existieren.To find the actual twistlock locations, one could simply compare each candidate location to each other candidate location, and if two candidate locations have a horizontal distance from each other, which is one of the edges of the rectangles 36 or 38 or the two rectangles 36 and 38 enclosing rectangle or one of the 4 drawn diagonals, these candidate locations are defined as actual twistlock locations. Alternatively, one can check for each candidate location if there are matching candidate locations.

Ggf. kann man für die Prüfung, ob Kandidaten-Orte tatsächlich Twistlock-Orte sind, weitere Kriterien vorgeben, beispielsweise ob sich die erkannten Twistlocks für einen Container alle in der richtigen Höhe befinden. Dies ist beispielweise wesentlich, wenn das Containerchassis 20 ein Gooseneck-Chassis ist, bei dem am vordersten Querträger 12 montierte Twistlocks 20 höher liegen und die Twistlocks 20 am zweiten Querträger 14 höhenverstellbar oder wechselbar sind. Ist ein 20-Fuß-ISO-Container auf die beiden vorderen Querträger 12 und 14 eines Gooseneck-Chassis aufzusetzen, so müssen die Twistlocks 20 am zweiten Querträger 14 auf gleiche Höhe mit den Twistlocks 20 am vordersten Querträger 12 gestellt sein. Eine Berücksichtigung der Höhe der Twistlocks 20 ermöglicht es, automatisch zu erkennen, ob die Twistlocks 20 am zweiten Querträger 14 richtig eingestellt sind, und ggf. eine Warnung auszugeben.Possibly. For example, if the detected twistlocks for a container are all at the correct height, one can specify further criteria for checking whether candidate locations are actually twistlock locations. This is for example essential if the container chassis 20 a gooseneck chassis is at the foremost cross member 12 mounted twistlocks 20 higher and the twistlocks 20 on the second cross member 14 height adjustable or changeable. Is a 20 foot ISO container on the two front cross members 12 and 14 of a gooseneck chassis, so must the twistlocks 20 on the second cross member 14 at the same height with the twistlocks 20 at the foremost cross member 12 be put. A consideration of the height of the twistlocks 20 allows to automatically detect if the twistlocks 20 on the second cross member 14 are set correctly, and if necessary issue a warning.

In vielen anderen Fällen ist unschädlich, wenn nicht alle Twistlock-Orte erkannt worden sind. Dies gilt möglicherweise auch für ein Gooseneck-Chassis in der Konfiguration für 40-Fuß-ISO-Container, in der die Twistlocks 20 am vordersten Querträger 12 fehlen. Nötigenfalls kann aber in der Messpunktwolke statt nach den Twistlocks 20 am vordersten Querträger 12 nach dem standardisierten Gooseneck selbst gesucht und dessen Position bestimmt werden.In many other cases it is harmless if not all twistlock locations have been recognized. This may also apply to a gooseneck chassis in the configuration for 40-foot ISO containers in which the twistlocks 20 at the foremost cross member 12 absence. If necessary, but can be in the cloud point instead of the twistlocks 20 at the foremost cross member 12 searched for the standardized gooseneck itself and its position are determined.

Außerdem ist es unschädlich, wenn viel mehr Kandidaten-Orte als Twistlock-Orte erkannt worden sind. Daher ist die beschriebene Erkennungsmethode äußerst robust und zuverlässig und unabhängig von der speziellen Form und Ausrüstung des gerade vermessenen Trägerfahrzeugs.In addition, it is harmless if many more candidate locations have been recognized as twistlock locations. Therefore, the detection method described is extremely robust and reliable and independent of the particular shape and equipment of the carrier vehicle being measured.

Aus den 3D-Koordinaten der so gefundenen tatsächlichen Twistlock-Orte wird nun der Mittelpunkt der Fläche berechnet, auf der ein Container aufzusetzen ist, dessen Typ z. B. von einer Kransteuereinrichtung für den Kran, der den Container handhabt, vorgegeben wird. Diese Mittelpunkte sind in 4 als zwei kleine Kreise 40 für je einen 20-Fuß-ISO-Container und als ein größerer Kreis 42 für einen 40-Fuß-ISO-Container eingezeichnet. Außerdem werden die seitliche Schiefe der Containeraufsetzfläche und die Höhen von deren Vorderkante und Hinterkante berechnet.From the 3D coordinates of the actual twistlock locations found in this way, the center of the area on which a container is to be set up, whose type z. B. from a crane control device for the crane, which handles the container is specified. These centers are in 4 as two small circles 40 each for a 20-foot ISO container and as a larger circle 42 drawn for a 40-foot ISO container. In addition, the lateral skew of the container attachment surface and the heights of its leading edge and trailing edge are calculated.

Diese Daten sind Container-Zielpositionsdaten, die an die Kransteuereinrichtung gesendet werden, die damit den Container korrekt auf die Twistlocks am Containerchassis aufsetzen kann.This data is container target position data that is sent to the crane control device, which allows it to correctly set the container on the twist locks on the container chassis.

Falls sich auf beiden LKW-Ladespuren 2 und 4 je ein Trägerfahrzeug befindet, kann das oben beschriebene Verfahren für beide Trägerfahrzeuge durchgeführt werden, die beide mit einem einzigen Scan erfasst wurden.If on both truck loading tracks 2 and 4 each carrier vehicle is located, the method described above for both carrier vehicles can be performed, both of which were detected with a single scan.

Um die Container-Zielpositionsdaten als absolute Geopositionen zu erhalten, wird ein Kalibrierungs-Scan durchgeführt, bevor Twistlock-Erkennungs-Scans durchgeführt werden. Dazu werden mit dem 3D-Laserscanner 10 die zwölf Referenzkörper 8 abgetastet, deren absolute Geopositionen vermessungstechnisch auf ungefähr 1 mm genau bestimmt worden sind.To obtain the container target position data as absolute geopositions, a calibration scan is performed before performing twistlock detection scans. These are done with the 3D laser scanner 10 the twelve reference bodies 8th sampled, whose absolute geopositions have been determined by measurement technically accurate to about 1 mm.

Die Erkennung und Lokalisierung der Referenzkörper 8 erfolgt nach einer ähnlichen Methode wie oben für die Twistlocks 20 beschrieben. Das heißt, eine oder mehrere Referenz-Messpunktwolke(n), in denen die Referenzkörper 8 enthalten sind, werden mit einem kugelförmigen virtuellen Referenz-Prüfkörper abgetastet. Es werden alle Orte in der oder den Referenz-Messpunktwolke(n) ermittelt, an denen die Form des virtuellen Referenz-Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad mit der örtlichen Form der Referenz-Messpunktwolke(n) übereinstimmt. Diese Orte sind die gemessenen Referenzkörper-Orte. Aus den Koordinaten der gemessenen Referenzkörper-Orte werden mittels Anpassung der gemessenen Referenzkörper-Szenerie an die reale Referenzkörper-Szenerie Referenzpositionsdaten berechnet, nämlich die absolute Position des 3D-Laserscanners 10 und das x-y-Geokoordinatensystem, in dem dann die Twistlock-Erkennungs-Scans durchgeführt werden.The detection and localization of the reference body 8th follows a similar method as above for the twistlocks 20 described. That is, one or more reference point cloud (s), in which the reference body 8th are scanned with a spherical reference virtual test specimen. All locations in the reference measurement point cloud (s) at which the shape of the virtual reference specimen matches the local form of the reference measurement point cloud (n) at least to a predetermined degree are determined. These places are the measured reference body locations. From the coordinates of the measured reference body locations, reference position data is calculated by adapting the measured reference body scene to the real reference body scene, namely the absolute position of the 3D laser scanner 10 and the xy geo-coordinate system, where the Twistlock detection scans are performed.

Wegen der Größe, der Form und des guten Reflexionsvermögens der Referenzkörper 8 ist deren Erkennung und Lokalisierung sowohl einfach als auch sehr präzise durchführbar. Durch Mittelwertbildung über alle Referenzkörper 8 ergibt sich die absolute Geoposition des darauf basierenden x-y-Koordinatensystems mit größerer Genauigkeit als die vermessungstechnische Genauigkeit der Geopositionen der einzelnen Referenzkörper 8.Because of the size, shape and good reflectivity of the reference body 8th their detection and localization is both simple and very precise feasible. By averaging over all reference bodies 8th the absolute geoposition of the xy-coordinate system based on this results with greater accuracy than the metrological accuracy of the geopositions of the individual reference bodies 8th ,

Die in 1 gezeigte Messanordnung wurde als eine Versuchsanordnung realisiert, mit der die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des beschriebenen Verfahrens bewiesen wurde, indem die dadurch ermittelten Twistlock-Positionen mit den mittels Theodolit auf ungefähr 1 mm genau bestimmten tatsächlichen Positionen der Twistlocks an mehreren verschiedenen untersuchten Containerchassis verglichen wurden. Es hat sich gezeigt, dass das beschriebene Verfahren auch unter schlechten Witterungsbedingungen genau und zuverlässig genug ist. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der Laserscanner 10 im Wind möglichst wenig schwingt, z. B. indem der Mast 6 entsprechend stabil ist oder geeignet stabilisiert wird.In the 1 The measuring arrangement shown was realized as a test arrangement which proved the accuracy and reliability of the method described by comparing the thus determined twistlock positions with the actual positions of the twistlocks determined by theodolite to approximately 1 mm on several different container chassis examined. It has been found that the described method is accurate and reliable enough even under bad weather conditions. However, it is important to make sure that the laser scanner 10 swings in the wind as little as possible, z. B. by the mast 6 is correspondingly stable or suitably stabilized.

In der Praxis kann die Messanordnung auch anders sein als in 1. Insbesondere kann der 3D-Laserscanner 10 an einem Querträger oder einer Laufkatze eines Krans statt an dem Mast 6 montiert sein. Doch könnte der 3D-Laserscanner 10 auch in praktischen Anwendungen an einem Mast oder dergleichen montiert sein, sofern dieser den Verladebetrieb nicht stört. Außerdem kann die Messanordnung mehr als zwei LKW-Ladespuren einschließen.In practice, the measuring arrangement can also be different than in 1 , In particular, the 3D laser scanner 10 on a cross member or a trolley of a crane instead of the mast 6 be mounted. But could the 3D laser scanner 10 be mounted in a practical application on a mast or the like, provided that does not interfere with the loading operation. In addition, the measuring arrangement may include more than two truck loading lanes.

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Claims (10)

Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Position, in der ein ISO-Container mittels eines Krans auf ein Trägerfahrzeug aufzusetzen ist, anhand einer die Oberseite des Trägerfahrzeugs repräsentierenden Wolke von Messpunkten (28), die durch Abtasten des Trägerfahrzeugs von oben mit einem 3D-Laserscanner (10) gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Messpunktwolke mit mindestens einem virtuellen Prüfkörper (26) abgetastet wird, der zumindest teilweise eine Form hat, die an die Form des über die Oberseite des Trägerfahrzeugs vorstehenden Teils von Twistlocks (20) am Trägerfahrzeug angenähert ist; b) alle Orte ermittelt werden, an denen die an einen Twistlock angenäherte Form des virtuellen Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad mit der örtlichen Form der Messpunktwolke übereinstimmt; c) die so ermittelten Orte als Kandidaten-Orte (30) für Twistlocks festgelegt werden; d) Kandidaten-Orte, welche vorgegebene Distanzen voneinander haben, als tatsächliche Twistlock-Orte festgelegt werden; und e) aus den so festgelegten Twistlock-Orten Container-Zielpositionsdaten (40; 42) für den auf das Trägerfahrzeug aufzusetzenden Container berechnet werden.Method for the computer-aided determination of the position in which an ISO container is to be set up by means of a crane on a carrier vehicle, on the basis of a cloud of measuring points representing the upper side of the carrier vehicle ( 28 ) by scanning the host vehicle from above with a 3D laser scanner ( 10 ), characterized in that a) the measuring point cloud with at least one virtual test body ( 26 ) which at least partially has a shape conforming to the shape of the part of twistlocks projecting above the top of the carrier vehicle ( 20 ) is approximate to the carrier vehicle; b) determining all locations at which the shape of the virtual test piece approximated to a twistlock matches the local shape of the measurement point cloud at least to a predetermined degree; c) the locations thus determined as candidate locations ( 30 ) are set for twistlocks; d) determining candidate locations having predetermined distances from each other as actual twistlock locations; and e) from the so-determined twistlock locations container target position data ( 40 ; 42 ) for the container to be placed on the carrier vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die berechneten Container-Zielpositionsdaten an eine Kransteuereinrichtung gesendet werden, die den Container unter Verwendung der Container-Zielpositionsdaten (40; 42) derart auf das Trägerfahrzeug aufsetzt, dass je ein Twistlock (20) verriegelbar in einem Eckbeschlag des Containers sitzt.A method according to claim 1, characterized in that the calculated container target position data is sent to a crane control device, which uses the container destination position data ( 40 ; 42 ) so touches the carrier vehicle, that ever a twistlock ( 20 ) is locked in a corner fitting of the container sits. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kran eine Containerbrücke, insbesondere ein STS-Kran, oder ein Stapelkran, insbesondere ein ASC-Kran, oder ein RTG-Kran ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the crane is a container bridge, in particular an STS crane, or a stacker crane, in particular an ASC crane, or an RTG crane. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerfahrzeug ein Trägerfahrzeug für Landtransport ist, insbesondere ein LKW mit oder ohne Anhänger oder ein Containerchassis oder ein Terminalchassis oder ein Eisenbahnwaggon oder ein AGV.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier vehicle is a carrier vehicle for land transport, in particular a truck with or without a trailer or a container chassis or a terminal chassis or a railroad car or an AGV. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Laserscanner ein Laufzeit-Infrarot-Laserscanner mit einem Leuchtfleckdurchmesser zwischen ungefähr 10 mm und ungefähr 50 mm in 10 Meter Entfernung, einer Winkelauflösung zwischen ungefähr 0,01° und ungefähr 0,05° sowie einer Abstandsauflösung von ungefähr ±10 mm ist, der entweder ortsfest über einer LKW-Ladespur oder zwischen zwei LKW-Ladespuren (2, 4) oder an dem Kran montiert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the 3D laser scanner, a runtime infrared laser scanner with a spot diameter between about 10 mm and about 50 mm in 10 meters distance, an angular resolution between about 0.01 ° and about 0.05 ° and a distance resolution of approximately ± 10 mm, either fixed over a lorry loading lane or between two lorry lanes ( 2 . 4 ) or mounted on the crane. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verfahrensschritt a) aus der Messpunktwolke (28) zwei Randstreifen (22, 24) entlang der beiden Längsseiten des Trägerfahrzeugs ausgewählt werden, innerhalb derer erwartungsgemäß Twistlocks (20) am Trägerfahrzeug montiert sind, und dass das weitere Verfahren nur innerhalb der beiden Randstreifen der Messpunktwolke durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the method step a) from the measuring point cloud ( 28 ) two edge strips ( 22 . 24 ) are selected along the two longitudinal sides of the host vehicle within which expected twistlocks ( 20 ) are mounted on the carrier vehicle, and that the further method is carried out only within the two edge strips of the measuring point cloud. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt a) gleichzeitig mit mehreren identischen virtuellen Prüfkörpern (26) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method step a) simultaneously with a plurality of identical virtual test specimens ( 26 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle, dass weniger als entweder vier, drei oder zwei Twistlock-Orte zu dem auf das Trägerfahrzeug aufzusetzenden Container erkannt werden, eine Warnung oder Mitteilung an einen Kranfahrer oder einen Trägerfahrzeug-Fahrer erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the event that less than either four, three or two twistlock locations are recognized to the container to be placed on the carrier vehicle, a warning or notification to a crane driver or a host vehicle driver takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem 3D-Laserscanner (10) außerdem mehrere ortsfest montierte Referenzkörper (8) mit bekannten Geopositionen abgetastet werden, die alle dieselbe dreidimensionale geometrische Grundform haben, wobei die Referenzkörper als solche erkannt und lokalisiert werden, indem f) eine oder mehrere Referenz-Messpunktwolke(n), in denen die Referenzkörper enthalten sind, mit einem virtuellen Referenz-Prüfkörper abgetastet werden, der die geometrische Grundform der Referenzkörper hat; g) alle Orte in der oder den Referenz-Messpunktwolke(n) ermittelt werden, an denen die Form des virtuellen Referenz-Prüfkörpers mindestens in einem vorbestimmten Grad mit der örtlichen Form der Referenz-Messpunktwolke(n) übereinstimmt; h) die so ermittelten Orte als gemessene Referenzkörper-Orte festgelegt werden; i) aus den so festgelegten Referenzkörper-Orten Referenzpositionsdaten berechnet werden; und j) die so berechneten Referenzpositionsdaten für die Berechnung der Container-Zielpositionsdaten (40, 42) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that with the 3D laser scanner ( 10 ) also several fixedly mounted reference body ( 8th ) are scanned with known geopositions, all of which have the same three-dimensional geometric basic shape, the reference bodies being recognized and located as such by f) having one or more reference measurement point clouds (n) in which the reference bodies are contained, with a virtual reference Test specimens are scanned, which has the geometric basic shape of the reference body; g) determining all locations in the reference measurement point cloud (s) at which the shape of the virtual reference specimen matches the local shape of the reference measurement point cloud (n) at least to a predetermined degree; h) determining the locations thus determined as measured reference body locations; i) from the thus determined reference body locations reference position data are calculated; and j) the reference position data thus calculated for the calculation of the container target position data ( 40 . 42 ) be used. 3D-Laserscan-Messanlage zur Verwendung beim Laden von ISO-Containern auf Trägerfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Durchführung der in einem der vorhergehenden Ansprüche angegebenen Verfahrensschritte eingerichtet ist und insbesondere auch die in einem der vorhergehenden Ansprüche angegebenen Vorrichtungsmerkmale aufweist.3D laser scanning measuring system for use in loading ISO containers on carrier vehicles, characterized in that the system for implementing the method steps specified in one of the preceding claims is set up and in particular also in one of has previous device features specified.
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